Erhaltung und Modifikation der epigenetischen Information: Koordination von DNA-Replikation und Methylierung im Zellzyklus und in der Entwicklung.


Abstract
DNA-Methyltransferasen spielen eine zentrale Rolle bei der Etablierung, Erhaltung und Modifikation epigenetischer Information. Wir haben zuvor gezeigt, daß die maintenance Methyltransferase, Dnmt1, mit der Replikationsmaschinerie assoziiert. Wir wollen nun die Dynamik der Interaktion von Dnmt1 mit der Replikationsmaschinerie und seinem DNA-Substrat in vivo mit Lebendzellmikroskopie und Photobleichtechniken nach Zugabe von spezifischen Inhibitoren wir 5-Aza-dC untersuchen. Um die Rolle von interagierenden Faktoren zu klären, werden wir die Dynamik spezifischer Dnmt1-Mutanten in lebenden Zellen untersuchen und testen ob sie Dnmt-defiziente ES-Zellen remethylierung können. Mittlerweile gibt es klare Beweise für die aktive Demethylierung des paternalen Genoms nach der Befruchtung, aber noch ist nur wenig über die passive Demethylierung in der frühen Entwicklung bekannt. Wir konnten zeigen, dass Dnmt1 im Zytoplasma zurückgehalten wird und so von der Replikationsmaschinerie und seinem DNA-Substrat getrennt wird. Wir wollen nun Dnmt1/3a/3b in Zygotenkerne injizieren und den Effekt auf die Methylierungsmuster und die Entwicklung untersuchen. Wir werden untersuchen ob nukleäre Dnmt1 die Demethylierung verhindert und ob zusätzliche Faktoren für die Remethylierung notwendig sind. Diese Experimente sollten zum Verständnis der entwicklungsspezifischen Regulation der DNA-Methylierung beitragen.
Keywords: Methylation, Replication
Domain: DNA Methylierung, Dnmt1
Involved in the project: Dr. Fabio Spada
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Link: http://www.biologie.uni-muenchen.de/ou/epigenetics/

Publications

Easwaran, H. P., Schermelleh, L., Leonhardt, H. * and Cardoso, M. C. * (2004). Replication-independent chromatin loading of Dnmt1 during G2 and M phases. EMBO Rep., 5: 1181-1186. * senior authors

Easwaran, H. P., Leonhardt, H. and Cardoso, M. C. (2005). Cell cycle markers for live cell analyses. Cell Cycle, 4: 453-455.

Mortusewicz, O., Schermelleh, L., Walter, J., Cardoso, M. C. and Leonhardt, H. (2005). Recruitment of DNA methyltransferase I to DNA repair sites. PNAS, 102, 8905-8909.

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Prof. Dr. Heinrich Leonhardt
Biozentrum der Ludwig-Maximilians-Universität
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